Question

4．常温下，向1L0.1mol/L H₂A溶液中逐滴加入等浓度NaOH溶液，所得溶液中含A元素的微粒的物质的量分数与溶液pH的关系如图所示，则下列说法中正确的是（　　）

• A． H₂A的电离方程式为：H₂A?H⁺+HA^-，HA^-?H⁺+A^2-
• B． 0.1mol/LNaHA溶液中存在c（A^2-）+c（HA^-）+c（H₂A）=0.1mol/L
• C． 常温下，等物质的量浓度的NaHA与Na₂A溶液等体积混合后溶液pH=3.0
• D． pH=4.0时，图中n（HA^-）约为0.0091mol

Answer 1

分析 A．由图可知0.1mol/L H₂A溶液中全部电离为HA^-，说明第一步电离为完全电离；
B．H₂A溶液中全部电离，不存在H₂A分子；
C．混合溶液的pH与NaHA、Na₂A的浓度有关；
D．根据Ka=$\frac{c（{A}^{2-}）×c（{H}^{+}）}{c（H{A}^{-}）}$计算出$\frac{c（{A}^{2-}）}{c（H{A}^{-}）}$，由$\frac{c（{A}^{2-}）}{c（H{A}^{-}）}$=$\frac{n（{A}^{2-}）}{n（H{A}^{-}）}$，结合原溶液中n（HA^-）+n（A^2-）=0.1mol计算．

解答 解：A．由图可知0.1mol/L H₂A溶液中全部电离为HA^-，说明第一步电离为完全电离，所以H₂A的电离方程式为：H₂A=H⁺+HA^-，HA^-?H⁺+A^2-，故A错误；
B．H₂A溶液中全部电离，不存在H₂A分子，则由物料守恒可知，c（A^2-）+c（HA^-）=0.1mol/L，故B错误；
C．混合溶液的pH与NaHA、Na₂A的浓度有关，若二者的浓度很小，则溶液的pH不可能等于3，故C错误；
D．当pH=3时，c（A^2-）=c（HA^-），则Ka=$\frac{c（{A}^{2-}）×c（{H}^{+}）}{c（H{A}^{-}）}$=10^-3，当pH=4时，Ka=$\frac{c（{A}^{2-}）×c（{H}^{+}）}{c（H{A}^{-}）}$=10^-3，则$\frac{c（{A}^{2-}）}{c（H{A}^{-}）}$=$\frac{10}{1}$，所以$\frac{n（{A}^{2-}）}{n（H{A}^{-}）}$=$\frac{10}{1}$，已知1L0.1mol/L H₂A溶液中，n（HA^-）+n（A^2-）=0.1mol，所以n（HA^-）=0.1mol×$\frac{1}{11}$≈0.0091mol，故D正确．
故选D．

点评 本题考查了弱电解质的电离、电离常数的有关计算，题目难度中等，注意把握弱电解质电离常数的有关计算方法，侧重于考查学生的分析能力、计算能力以及对图象中信息的应用能力．